儀表外殼注塑模具設(shè)計(jì)和制作

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上儀表外殼注塑模具設(shè)計(jì)與制造如圖1所示塑件為某儀表外殼，材料為ABS，壁厚2mm，批量生產(chǎn)。分析塑件的工藝性能，設(shè)計(jì)其模具，編制模具零件的加工工藝。 圖1 儀表外殼塑件圖1 塑件的工藝性分析11 塑件的原材料分析ABS為熱塑性塑料，為非結(jié)晶性塑料。綜合性能良好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好；易于成型和機(jī)械加工。流動(dòng)性中等，溢邊值為0.04mm左右；吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時(shí)間的預(yù)熱干燥；成型時(shí)易取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度250OC）。結(jié)論：該塑料有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原料要干燥處理。12

2、 塑件的尺寸精度分析此塑件上有三個(gè)尺寸有精度要求，分別是、均為MT12級(jí)塑料件精度，屬于中等偏高級(jí)的精度等級(jí)，在模具設(shè)計(jì)與制造過程中要嚴(yán)格保證這三個(gè)尺寸精度的要求。其余尺寸均無特殊要求，為自由尺寸，可按MT5級(jí)塑料件精度查取公差值。13 塑件表面質(zhì)量分析該塑件是某儀表外殼，要求外表美觀、無斑點(diǎn)、無熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6，而塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。14 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析此塑件外形為方形殼類零件，腔體為8mm深，壁厚均為2mm，總體尺寸不大不小，塑件成型性能良好；塑件上有一六邊形凸臺(tái)，要求成型后輪廓清晰，成型它的模具工作零件要用線切割成型，保證六邊的尖角；塑件的兩邊各有一個(gè)對(duì)稱的

3、類三角形凸起標(biāo)志，高0.2mm，同樣要求輪廓清晰，成型它的模具工作零件可用電火花成型加工，相應(yīng)的要設(shè)計(jì)出它的電極。2 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制21 計(jì)算塑件的體積根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積為：V1=9563.66mm3，澆注系統(tǒng)的體積：V2=1551.52mm3，一次注射所需的塑料總體積為：V=V1+V2=11115.18 mm3。22 計(jì)算塑件的質(zhì)量查手冊取密度=1.05×10-6kg/mm3塑件的質(zhì)量：M1=V1×=0.0117(kg)=11.7（g）23 選用注射機(jī)根據(jù)塑件的形狀，取一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，初步選取螺桿式注射成型機(jī)：H

4、S120AV。24 塑件注射成型工藝參數(shù)如表1所示，試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。模塑成型工藝卡如表2所示。表1 ABS塑料的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格預(yù)熱和干燥溫度：8085 OC時(shí)間：23h成型時(shí)間注射時(shí)間：2090保壓時(shí)間：05冷卻時(shí)間：20120總周期：50220料筒溫度OC后段：150170中段：165180前段：180200螺桿轉(zhuǎn)速r/min30噴嘴溫度OC170180后處理方法：紅外線烘箱溫度OC：7090時(shí)間h：24模具溫度OC5080注射壓力MPa60100表2 ABS 塑料的注射成型工藝參數(shù)三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院儀表殼注射工藝卡資料編號(hào)共頁第頁車間模具教研室材

5、料牌號(hào)ABS設(shè)備型號(hào)HS120AV零件名稱儀表外殼材料定額每模件數(shù)1件裝配圖號(hào)單件質(zhì)量10g工裝號(hào)零件圖號(hào)材料干燥設(shè)備岷山DB-2溫度OC8085時(shí)間h23料筒溫度后段OC150170中段OC165180前段OC180200噴嘴OC170180模具溫度OC5080時(shí)間注射S2090保壓S05冷卻S20120壓力注射壓力MP60100背壓MP后處理溫度OC烘箱：70時(shí)間定額輔助min時(shí)間h24單件min檢驗(yàn)編制校對(duì)審核組長車間主任檢驗(yàn)組長3 模具結(jié)構(gòu)方案的確定31 分型面的選擇分型面應(yīng)選擇在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，利于氣體的排出，保證塑件表面質(zhì)量，該塑件的分型面如圖2所示，去塑件的底，

6、圖3為型芯和型腔的分割簡圖。 圖2 塑件的分型面 圖3 型芯和型腔的分割狀態(tài)32 型腔數(shù)量的確定及型腔的排列該塑件采用一模一件注塑成型，型腔布置在模具的中間，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。33 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆口套主流道球面半徑R與注射機(jī)噴嘴球面半徑R0的關(guān)系為：R=R0+(12)=6+2=8mm；澆口套主流道小端直徑d與噴嘴出口直徑d0的關(guān)系為：d=d0+0.5=3.5mm；流道為圓錐形，錐度取R=30;分流道取半圓形，半徑為R=3mm，澆口采用側(cè)澆口，從塑件的上端六邊形孔處進(jìn)料，如圖4所示。圖4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34 型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定考慮到加工的工藝性，型芯采用整體、直通式外形結(jié)

7、構(gòu)，如圖5所示；型腔采用組合式結(jié)構(gòu)，如圖6所示。 圖5 整體式型芯 圖6 組合式型腔35 推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)此模具的型芯在動(dòng)模，開模后塑件包緊型芯留在動(dòng)模一側(cè)，根據(jù)塑件是殼類零件的特點(diǎn)，采用推件板推出結(jié)構(gòu)推出塑件，這樣推出平穩(wěn)，有效保證了推出后塑件的質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)與比較簡單。36 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇標(biāo)準(zhǔn)模架一經(jīng)選定，就可以到市場上購買到，擬用現(xiàn)行比較流行的FUTABA標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述分析，此模具是含推件板、大水口類型的，所有選用“FUTABA-SB 15×15 30 20 50”,其中參數(shù)的含義是：15×15模架的長和寬分別為150mm和150mm；30定模板（A板）厚30mm，20

8、動(dòng)模板（B板）厚20mm，50墊塊（C板）厚50mm。圖7所示為儀表殼注塑模具的裝配圖。圖7 儀表殼注塑模具裝配圖4 成型零件工作尺寸的計(jì)算將塑件的尺寸分為兩類，一類是標(biāo)注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相對(duì)比較高、有配合要求的尺寸，在進(jìn)行這一類尺寸計(jì)算時(shí)，即要考慮塑件的收縮量，又要考慮到模具在使用過程中的磨損，按照平均值計(jì)算方法計(jì)算出這一類成型零件的工作尺寸，這樣可以有效地保證在整個(gè)模具壽命周期內(nèi)產(chǎn)品的尺寸精度。這一類尺寸的計(jì)算如表3所示。表3 塑件上有公差要求的成型零件工作尺寸計(jì)算類型塑件上的尺寸計(jì)算公式制造公差收縮率Scp%計(jì)算結(jié)果型芯徑向尺寸=（66+66*0.006+0.75*0.34

9、）：IT6級(jí)精度Scp%=0.6%=（46+46*0.006+0.75*0.26）型腔徑向尺寸=（18+18*0.006-0.75*0.18）：IT7級(jí)精度Scp%=0.6%表4 塑件上無公差要求的成型零件工作尺寸計(jì)算類型塑件上的尺寸計(jì)算公式制造公差收縮率Scp%計(jì)算結(jié)果型芯尺寸R6：IT7級(jí)精度Scp%=0.6%型芯尺寸18：IT7級(jí)精度Scp%=0.6%206394.51024：IT7級(jí)精度Scp%=0.6%24.140.013131.190.0135 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核HS120AV注射機(jī)的主要參數(shù)如表5所示。表5 HS120AV注射機(jī)的主要參數(shù)公稱注射量200cm3定位孔直徑10

10、0mm最大開模行程S320mm噴嘴球頭半徑R6mm最大裝模高度Hmax380mm噴嘴孔直徑3mm最小裝模高度Hmin132mm中心頂桿直徑25mm模板最大安裝尺寸390×410頂出行程0130mm注射量的校核如前所述，塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=11115.18mm3=11.1cm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)的公稱注射量200cm3，符合要求。模具閉合高度的校核由圖8裝配圖可知模具的閉合高度：H閉=185mm，最小裝模高度Hmin=152mm，最大裝模高度Hmax=380mm，能滿足HminH閉Hmax的安裝條件。模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為：200×150，注射機(jī)模板最大安

11、裝尺寸為390×410，故能滿足安裝要求；模具定位圈的直徑為100=注射機(jī)定位孔直徑100，符合安裝要求；澆口套的球面半徑為R8>噴嘴孔直徑3，符合要求。模具開模行程的校核如圖所示，模具的開模行程S模=塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+頂件的高度+（510）=12+45+8=65，注射機(jī)的最大開模行程S=320>S模=65。頂出部分的校核模具上頂桿孔的直徑為50>注射機(jī)中心頂桿直徑25，注射機(jī)最大頂出距離為130>模具上所需要的最小頂出距離10mm。經(jīng)校核HS120AV注射機(jī)完全能滿足該模具的使用要求。圖8 模具裝配圖 7 模具工程圖及模具零件的制造工藝1、模具總裝

12、圖圖9 模具裝配剖視圖A-A圖10 模具裝配俯視圖圖11 模具裝配剖視圖B-B圖12 模具裝配圖明細(xì)表2、型芯零件圖及其工藝圖13 型芯零件圖材料：42CrMo 硬度：HRC2832表6 型芯的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料毛坯尺寸70×50×522熱處理退火：HB180220；調(diào)質(zhì)：HRC28323銑削銑六面到尺寸67.0×46.9×47.64平面磨削磨六面到尺寸、到要求；尺寸+4.020.01到47.35數(shù)控銑邊長為正六方臺(tái)到要求；鉆中間為5.7鉆通；并鉸孔到要求，鉸孔深度為16；銑分流道及澆口到要求；工件翻面，鉆中間7孔道要求，并鉆4-M6

13、底孔到要求；切四角R6.040.01圓角到要求6鉗加工攻絲4-M6絲孔到要求；打磨成型表面達(dá)圖紙要求3、型腔板零件圖及其工藝圖10-14 型腔板零件圖材料：42CrMo 硬度：HRC2832（標(biāo)準(zhǔn)定模板已經(jīng)調(diào)質(zhì)）表10-7 型腔板的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)定模板，已備好加工基準(zhǔn)2數(shù)控銑銑××腔，周邊留有打磨余量0.05；翻面，銑2-×5×3沉孔；鉆孔，鉆通中間6穿絲孔；鉆、鉸2-8銷孔到要求。3線切割割中間正六面孔到要求4電火花打兩側(cè)燕尾形標(biāo)記到要求5鉗工劃線、鉆2-8水孔到要求；攻絲 攻水孔端口M10螺紋到要求；打磨型腔表面粗糙度到要

14、求。4、型腔入子零件圖及其工藝圖15 型腔入子零件圖材料：42CrMo 硬度：HRC2832表8 型腔入子的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料毛坯尺寸60×45×202熱處理退火：HB180220；調(diào)質(zhì)：HRC28323銑削六面見光，厚度到18.8mm4平面磨削厚度到18.3mm5鉗加工劃線，中間鉆穿孔絲46線切割割中間16孔到要求；割外形到要求。7銑削銑2-18.1×3臺(tái)階到要求8鉗工打磨達(dá)圖紙要求定模座板零件圖及其工藝圖16 定模座板零件圖材料：45鋼 硬度：HRC2024表9 定模座板的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)定模座板，已備好加工基準(zhǔn)2

15、數(shù)控銑銑中間17.5孔及倒角到要求；鉆、鉸2-8銷孔到要求。3鉗工與澆口套配作M6螺紋孔到要求；與澆口套、定位圈配作2-M6螺紋孔到要求。推件板零件圖及其工藝圖17 推件板零件圖材料：45鋼 硬度：HRC2428表10 推件板的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)推件板，已備好加工基準(zhǔn)2鉗加工在制定位置鉆穿絲孔3線切割割×內(nèi)腔，周邊留0.02研配余量4鉗工打磨線切割表面達(dá)圖紙要求動(dòng)模板零件圖及其工藝圖18 動(dòng)模板零件圖材料：45鋼 硬度：HRC2428表11 動(dòng)模板的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)模板，已備好加工基準(zhǔn)2數(shù)控銑在待加工內(nèi)腔制定位置鉆穿絲孔；鉆、鉸2-8銷孔到要求3線切割割×內(nèi)腔，周邊留0.02研配余量4鉗工打磨線切割表面達(dá)圖紙要求支撐板零件圖及其工藝圖19 支撐板零件圖材料：45鋼 硬度：HRC2428表12 支撐板的加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)支撐板，已備好加工基準(zhǔn)2數(shù)控銑鉆4-6.4孔到要求；鉆7到要求；鉆、鉸4-8銷孔到要求；工件翻面后，锪孔4-11.2沉孔到要求3鉗加工劃線、鉆2-8冷卻水孔到要求；攻2-M10螺紋到要求頂桿固定板零件圖及其工藝圖20 頂桿固定板零件圖材料：45鋼 硬度：HRC2428表13頂桿固定板加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料標(biāo)準(zhǔn)頂桿固定板，已備好加工基準(zhǔn)2數(shù)控銑鉆